کاربردهای پژوهشی تابش سنکروترونی

بالا بردن ارزش غذایی گندم

بالا بردن ارزش غذایی گندم

در حال حاضر حدود یک میلیارد نفر در سراسر جهان از مشکل گرسنگی و سوء تغذیه رنج می برند و سالانه میلیون‌ها نفر در اثر فقر آهن و روی جان خود را از دست می‌دهند. این موضوع سبب شده دانشمندان به دنبال راه‌هایی برای بالا بردن ارزش غذایی محصولات کشاورزی پایه باشند. Read More
متالورژی

متالورژی

مؤلفه‌های فلزی در طی ساخت و هم چنین در طول دوران عملکرد خود متحمل فشارهای قابل توجهی می‌شوند. این فشارها سبب تغییر شکل و فرسودگی مولفه فلزی شده و کارایی آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد و ممکن است منجر به نقص در عملکرد آن شود.دو نوع تحقیقات مهندسی در این زمینه در شتابگر‌های سنکروترون انجام می‌گیرد. تحقیقات کلی درباره پایه‌های بنیادی تنش‌های که به صورت عمدی یا تصادفی در مواد باقی می‌ماند و در طراحی مهندسی مدنظر قرار می گیرد. این موضوع بسیار مهم است چرا که چشم پوشی از آن می‌تواند منجر به نقص‌های پیش بینی نشده شود. جنبه دیگر تحقیقات، استفاده مستقیم از تابش سنکروترون برای شناخت بیشتر فرایند‌های مهندسی یا عوامل افزایش تنش‌های باقیمانده است. نمونه‌هایی از این تحقیقات عبارتند از: تجزیه و تحلیل تنش‌های باقیمانده در طرح‌های مهندسی هسته‌ای. تحقیقات شرکت رولزرویس برای مطالعه رفتار اجزای مهندسی؛ نتایج این تحقیقات برای تمامی این تحقیقات منجر به درک بهتر از فرایند‌های ساخت و در نظر گرفتن تنش‌های باقیمانده در ساختارهای مهندسی و ارزیابی عملکرد آلیاژها خواهد شد. تحقیقات بر روی تنش در مواد مختلف در شتابگرهای مختلف جریان دارد.بهبود رفتار حرارتی جهت کنترل تنش‌ها در نسل جدید آلیاژهای دیرگداز استفاده کرد. Read More
بلورشناسی

بلورشناسی

بلورشناسی مدرن به عنوان یکی از علوم میان رشته‌ای به شمار می رود. بلورشناسان رویکرد جامعی را برای مطالعه مواد اتخاذ می‌کنند. یک فیزیکدان، احتمالا علاقمند به ویژگی‌های فیزیکی یک بلور یا اثر به خصوص آن است، یک شیمیدان به دنبال کشف چگونگی ترکیب، واکنش‌ها و پیوندهای شیمیایی مولکول‌هاست و دانشمندان علوم مواد ساختار واقعی، میکرو ساختار و ویژگی‌های مواد را مطالعه و مدل‌سازی می‌کنند. از نگاه یک بلورشناس این جنبه‌های متنوع، همگی حقایق مربوط به یک شی خاص است که بلور نامیده می‌شود. او به دنبال کشف همبستگی بین ترکیب شیمیایی، ساختار و ویژگی‌های مواد است. بلورنگاری با اشعه ایکس ابزاری بسیار توانمند در شناخت اتم‌ها و جایگاه آنها در ماده است. این شیوه بر پایه پراش پرتوهای ایکس از بلور استوار است. درمورد بلورهای پروتئین، مولکول‌های پروتئین یکسان در یک شبکه سه بعدی به طور منظم تکرار می‌شوند. الگوی حاصل از نور (الگوی پراش) با ساختار مولکول ارتباط داشته و نشان می‌دهد که اتم‌ها چگونه آرایش گرفته‌اند. با استفاده از باریکه های پرتو ایکس درخشان سنکروترون امکان مطالعه بلورهای بسیار کوچک یا ناقص فراهم شده است. امکانی که دو دهه پیش وجود نداشت. یکی از زیست شناسان کاربر تابش سنکروترون عنوان می‌کند: «در گذشته شما آن چه را Read More
درمان سرطان

درمان سرطان

پروژه ای در شتابگر سنکروترون دیاموند با تمرکز بر استفاده از نانو ذرات برای بالابردن اثر درمانی تابش های موجود در درمان سرطان در جریان است. رادیوتراپی یکی از روش های مرسوم برای مبارزه با سرطان است ولی این روش با اشکالات قابل توجهی همراه است. در این روش بیمار تحت تابش فوتون ها قرار می گیرد. فوتون هایی که به سلول های سرطانی آسیب می رسانند و می توانند یک تومور را از بین ببرند معمولاً به سلول های سالم نیز آسیب می زنند. اما نانوذرات می توانند این مشکل را برطرف کنند. آنها به فوتون هایی که به سلول های سالم مجاور ناحیه سرطانی آسیب می زنند واکنش نشان می دهند. این بدان معناست که آنها می توانند اثر تابش در درمان را شکل قابل توجهی بهبود دهند به گونه ای که تابش خیلی کمتر، اثر بهتری را به همراه داشته باشد. یکی از مزایای این روش این است که پزشکان می توانند قبل از شروع رادیوتراپی به سادگی این ذرات را به ناحیه سرطانی منتقل کنند و نیاز به تجهیزات اضافه ای وجود ندارد. نوع سرطان را، نوع نانوذرات و دز تابشی که تومورها را نابود می کند تعیین می کند. تیم تحقیقاتی دیاموند در حال کار Read More
مبارزه با آفات کشاورزی

مبارزه با آفات کشاورزی

از اواسط قرن بیستم، دانشمندان درک مختصری را نسبت به چگونگی مقاومت برخی از گیاهان در برابر آفت‌ها داشتند. هفتاد سال بعد یک دانشمند آمریکایی به نام هارلد فلور فرضیه‌ای به نام "ژن برای ژن" را ارائه داد. بر مبنای این فرضیه گیاهانی که ژن مشخصی را دارا هستند در برابر آفت‌هایی که حاوی ژن مطابق آن هستند، مقاوم هستند. این تطابق ژنتیکی مشخص می‌کرد که چرا برخی از گیاهان در برابر بعضی آفت‌ها مقاوم و برخی نیستند. Read More
صنایع غذایی

صنایع غذایی

صنایع غذایی به طور مستمر در حال توسعه محصولات غذایی جدید برای کسب رضایتمندی مشتریان در زمینه تازگی، سهولت آماده سازی و ارزش غذایی در ضمن حفظ استانداردهای بالای کیفیت هستند. Read More
شیمی

شیمی

برای مطالعه ساختار میکروسکوپی پلیمرها نمی‌توان از پراکندگی پرتو ایکس استفاده کرد. در کنار استفاده از طیف نمایی فوتو الکترونی، از روش‌های دیگر موجود در آزمایشگاه‌های سنکروترون برای شناخت پلیمرها بهره گرفته می‌شود. پرتو ایکس امکان مشاهده مولکول‌های کوچک تا ابعاد پلیمرها و پروتئین‌ها را فراهم می‌سازد. در مؤسسات تحقیقاتی و آزمایشگاه‌های صنعتی به منظور مطالعه محصولات و شناخت ساختار ترکیب‌ها، بلورها با استفاده از پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. مزیت استفاده از تابش سنکروترون در آزمایشگاه در مقایسه با پرتو ایکس، قدرت تفکیک‌پذیری بالا و اندازه کوچک نمونه‌ای است که برای تحلیل مورد نیاز است. Read More
کنترل نیتروژن خاک

کنترل نیتروژن خاک

از آنجا که امنیت غذایی یکی از موضوعات مهم جهانی به شمار می رود، دانشمندان به دنبال یافتن بهترین راه جهت حفظ مواد ارگانیک خاک‌ها با استفاده از روش‌های مختلف کود دهی هستند. افزایش ماده ارگانیک در خاک به دلایل بسیاری مانند ظرفیت نگهداری آب، کلید رشد محصولات به شمار می‌رود. Read More
ساخت آلیاژهای فوق سبک

ساخت آلیاژهای فوق سبک

گروهی از دانشمندان پروژه‌ای را برای یافتن آلیاژی فوق سبک و ضدزنگ از منیزیم با استفاده از چشمه سنکروترون استرالیا آغاز کرده‌اند. آنها عقیده دارند چنین آلیاژی می‌تواند مقدار قابل توجهی از وزن کامیون‌ها را کاهش دهد. این مطالعه اولین گام به سوی تولید انبوه فلزی سبک با مقاومت بالا موسوم به "منیزیم ضد زنگ" است که می‌تواند در ساخت ماشین‌ها، کامیون‌ها و هواپیماها مورد استفاده قرار گیرد. Read More
کمک به کنترل آلودگی آب

کمک به کنترل آلودگی آب

در بخش هایی از جهان آب آشامیدنی زیر زمینی به آرسنیک آلوده شده است و سبب مسومیت کسانی می شود که از این آب استفاده می کنند. مسمویت با آرسنیک، از ضایعات پوستی گرفته تا سرطان ها، یک مشکل جدی به شمار می رود. بنگلادش یکی از کشورهایی است که به صورت جدی با این مشکل درگیر است، هم چنین بخش هایی از هند، نپال، پاکستان، کامبوج و ویتنام نیز با مشکلات مشابهی مواجه هستند.  تیمی تحقیقاتی از دانشگاه منچستر با استفاده از تابش سنکروترون پژوهشی را در زمینه چگونگی ورود آرسنیک به آب‌های زیرزمینی انجام دادند و به نتایج قابل ملاحظه ای در زمینه آلودگی آرسنیک رسیدند. این تیم با تجزیه و تحلیل نمونه هایی از رسوبات مربوط به چاه های بنگال و هند دریافتند که چه عاملی سبب می شود آرسنیک موجود در رسوبات وارد آب شده و در آن حل شود.همچنین شرایط بهینه ای که سبب آزادسازی آرسنیک می شود در اثر فعالیت باکتریای در محیط های کم اکسیژن و غنی از کربن رخ می دهد. آرسنیک موجود در رسوبات در پوششی از دانه های اکسید آهن قرار گرفته‌است. تحت شرایط معینی باکتری‌ها باعث حل شدن آهن می‌شوند و در نتیجه آرسنیک آزاد می شود. در مناطقی Read More
مطالعه اعماق زمین

مطالعه اعماق زمین

یکی از راه‌های آزمودن و شناخت محیط درون هسته زمین و سیارات فراخورشیدی، بازسازی محیطی است که در آنجا وجود دارد و آزمایش چگونگی رفتار مواد تحت آن شرایط است.   Read More
صنایع شیمیایی

صنایع شیمیایی

صنایع شیمیایی به دنبال فرآیند‌های موثرتر و سازگار با محیط برای ساخت مواد خام و مونومرهای مورد استفاده در صنعت پلیمر هستند. کاهش تعداد مراحل تولید، همراه با بهینه‌سازی واکنش‌های کاتالیزوری هم اکنون یکی از اولویت‌های این صنایع به شمار می‌رود. در حال حاضر، مکانیسم‌های فیزیکی و شیمیایی بنیادی اغلب به طور کامل شناخته نمی‌شوند و مطالعه آنها مستلزم تحقیقات برنامه‌ریزی شده و گسترده است. با این ترتیب، امروزه یکی از اهداف مورد توجه این صنایع، سرمایه‌گذاری برای تحقیقات در این حوزه به جهت کاهش هزینه‌ها از طریق بالابردن بازده شیمیایی و بازده انرژی در کنار کاهش اثرات مخرب زیست محیطی می‌باشد. بهره‌گیری از تابش سنکروترون نقش مهمی را در این زمینه ایفا می‌کند و روش‌های منحصر به فردی را برای شناخت رفتار سیستم‌های کاتالیزوری ارائه می‌کند. طیف سنجی جذبی اشعه ایکس اطلاعاتی را از آرایش اتمی و پیوندهای شیمیایی حول یه اتم جاذب فراهم می‌کند. اندازه‌گیری‌های کمی و کیفی در طول کاتالیز در مقیاس چند میلی ثانیه قابل انجام است. هم چنین با استفاده از تابش سنکروترون می‌توان اطلاعات منحصر به فردی را در زمینه تجزیه و تحلیل شکل، اندازه و چگالی نانوذرات و اندرکنش‌های بالقوه بین ذرات در فرایند‌های کاتالیزوری بدست آورد. روش‌های تصویربرداری سودمند برای تهیه تصاویر Read More
زیست‌فناوری و داروسازی

زیست‌فناوری و داروسازی

شناخت ساختار پروتئین توانست سبب ساخت داروهای جدید و بهینه سازی داروهای موجود شود. مطالعات انجام شده بر روی صنایع داروسازی انگلیس نشان می دهد که کشف یک داروی جدید به هزینه ای معادل 700 میلیون دلار و 10 تا 12 سال زمان نیاز دارد، در حالی که هیچ تضمینی نیز برای موفقیت پروژه وجود ندارد. تابش سنکروترون نقش بسیار مهمی را در کشف و توسعه داروهای جدید و موثر از طریق امکان مطالعه ساختار مواد بازی می کند. استفاده از این تابش همچنین سبب کاهش زمان کشف داروهای جدید شده است. تخمین میزان ارزشمندی این تابش در کشف داروهای جدید غیر ممکن است اما حتی اگر این تأثیر را بخش کوچکی از برنامه های کشف داروها بدانیم، تأثیر آن بیش از چند میلیون دلار به ازای هر دارو خواهد بود. Read More
ردیابی آب در زمین

ردیابی آب در زمین

آب نقش مهمی را در فرایندهای ژئودینامیکی در بالای پوسته زمین ایفا می‌کند. در کنار مواد معدنی حاوی آب، هیدروژن ممکن است در مواد معدنی بی آب نیز ذخیره شده باشد. هر چند میزان آب در این مواد معدنی عموما خیلی کم است، ولی مقدار آبی که می‌تواند در این مواد حل شود در بالای پوسته زیاد است. رد آب در مواد معدنی می‌تواند به وسیله طیف سنجی با استفاده از تابش سنکروترون آشکارسازی شود. Read More
صنایع آرایشی و بهداشتی

صنایع آرایشی و بهداشتی

توسعه محصولات آرایشی جدید و ارزیابی میزان تاثیر و ایمنی آنها برای مصرف کنندگان، نیازمند ابزارهایی با کارایی بالا جهت بررسی چگونگی عملکرد این محصولات می‌باشد. به عنوان یک روش مکمل در کنار میکروسکوپ‌های الکترونی، پراکندگی اشعه ایکس در زوایای بزرگ و کوچک، اطلاعات دقیق و عمیقی را در مورد ویژگی‌های کرم‌های زیبایی، شامپوها و سایر محصولات آرایشی‌ بهداشتی و میزان تاثیر آنها بر پوست یا مو فراهم می‌کند. Read More
ساخت شیشه‌های صنعتی مقاوم

ساخت شیشه‌های صنعتی مقاوم

مطالعه بر روی شیشه با استفاده از تابش سنکروترون تغییر قابل توجهی را در مورد شناخت ساختار و ویژگی‌های شیشه سبب شد. این شناخت منجر به افزایش رغبت برای استفاده از شیشه در صنعت ساختمان و خودرو شد.  نانوساختارهای مواد مختلف توسط تیمی از محققان صنعتی با استفاده از تابش سنکروترون مورد مطالعه و مشاهده قرار گرفت. به عنوان مثال، اکنون امکان رفتارشناسی کانال‌های انتشار یونی که استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی را تعیین می‌کند، وجود دارد. این دو مورد مهم‌ترین ویژگی‌هایی هستند که شیشه باید به عنوان یک محصول صنعتی داشته باشد. Read More
علم مواد

علم مواد

با استفاده از تابش سنکروترون مربوط به چشمه‌های نور نسل سوم، به دلیل درخشندگی بالای باریکه، مواد نانو ساختار( به طور مثال در میکروالکترونیک) می‌توانند با تابش بسیار متمرکز مورد مطالعه قرار بگیرند. برای پژوهش در حوزه مواد، این روش اسکن می‌تواند با تکنیک‌های تجربی نظیر پرتونگاری همراه شده و به طور خاص برای مطالعه یک عنصر مورد استفاده قرار گیرد. Read More
نیم‌رساناها

نیم‌رساناها

کیفیت و خلوص سیلیکون مورد استفاده برای تولید نیمه رساناها نقش بسیار مهمی را در کارایی وسیله داراست. میزان آلودگی های فلزی قابل قبول هم اکنون زیر 108 اتم درcm2 است. روش های معمولی تجزیه و تحلیل عناصر برای چنین سطوح پایینی کارآمد نیست. روش های تصویر برداری با استفاده از تابش سنکروترون، با استفاده از باریکه های بسیار درخشان این تابش به راحتی از این سطح تشخیص عبور می کند. این روش ها عموما برای مطالعه اجزاء در سطوح یا شناسایی نقص ها در ویفرهای سیلیکونی مورد استفاده قرار می گیرد. بهره گیری از نیمه رساناها در دمای معمولی امکان استفاده از ابررساناها در دمای اتاق، پیشرفتی در فناوری را میسر مي سازد که بیشتر به فیلم های علمی تخیلی شباهت دارد: خطوط انتقال برق بینهایت بلند که هیچ انرژی در آنها تلف نمی شود، قطارهایی که به صورت مغناطیسی شناورند و کامپیوترهای کوانتومی با سرعتی غیرقابل باور نمونه هایی از این موارد هستند. مقاومت ابررساناها هنگامی که تا حد مشخصی سرد می شوند، صفر می شود. این دما بسیار پایین است و از چند درجه بالای صفر مطلق شروع شده و تا 135- درجه سانتی گراد ادامه می یابد. اما همین دما نیز برای استفاده کاربردی از ابررسانا Read More
باستان‌شناسی و باستان‌سنجی

باستان‌شناسی و باستان‌سنجی

از سال 1999 میلادی تابش سنکروترون به حوزه علم باستان شناسی راه یافت. از این تابش برای مطالعه فرایندها و اشیا تاریخی استفاده می‌شود. طیف وسیعی از مواد باستانی شامل کاغذها، منسوجات، بناها، شیشه، فلزات، چوب، استخوان، رنگ‌ها و نقاشی‌ها با استفاده از تابش سنکروترون مورد بررسی قرار گرفته‌اند. Read More
چرخه‌ی انرژی خورشیدی

چرخه‌ی انرژی خورشیدی

مشکل جهانی انرژی می‌تواند با استفاده از نور خوشید به عنوان منبع انرژی خانگی مرتفع شود. متأسفانه به دلیل عدم کارآمدی فناوری کنونی انرژی خورشیدی، این انقلاب انرژی تنها به عنوان یک آرزو باقی مانده است. Read More
روش‌های جدید برای تولید سوخت‌های زیستی

روش‌های جدید برای تولید سوخت‌های زیستی

یکی از چالش‌های اصلی بشر امروزی مواجهه با کاهش منابع نفت است که نه تنها در زمینه تأمین سوخت به آن نیاز داریم بلکه تولید پلاستیک، گریس و محدوده وسیعی از تولیدات پتروشیمی به آن وابسته است. بنابراین یافتن راه حلی برای قطع وابستگی به سوخت‌های فسیلی ضروری به نظر می‌رسد. Read More
صنایع خودروسازی

صنایع خودروسازی

صنایع خودروسازی تلاش خود را بر یافتن مبدل های کاتالیزوری موثرتر اگزوز متمرکز کرده اند. این مبدل ها به طور همزمان سه آلاینده اصلی اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته را به نیتروژن، دی اکسید کربن و آب تبدیل می کنند. توسعه مبدل های کاتالیزوری از اواسط دهه 70 میلادی که قوانین زیست محیطی صنعت خودروسازی را برای کاهش میزان تولید گازهای مضر تحت فشار قرار داد، مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفت. امروزه، قوانین زیست محیطی جهانی که خواستار استانداردهای بالاتر است، به این تحقیقات جهت می دهد. طیف سنجی جذبی پرتو ایکس (XAS) به عنوان یک روش توانمند برای مطالعه ویژگی های شیمیایی و فیزیکی سطوح کاتالیزوری ثابت شده است. XAS معمولی تنها اطلاعات آماری را ارائه می کند. اما استفاده از تابش سنکروترون امکان انجام آزمایشات دینامیکی را فراهم کرده و مهم تر این که، این آزمايش ها می تواند در کمتر از چند میلی ثانیه انجام گیرد. قابلیت مطالعه واکنش های بسیار سریع برای تجزیه و تحلیل مبدل های کاتالیزوری قابل اهمیت است زیرا چرخه های اکسیداسیون و کاهش در کمتر از یک ثانیه رخ می دهد. Read More
عمران

عمران

پیش بینی عملکردی که مصالح ساختمانی در برابر ناملایمات محیط از خود نشان می دهند از نظر فنی و اقتصادی مهم است. تنها با دانستن مکانیسم¬های که سبب تخریب و فرسایش این مواد می‌شود، می‌توان اقدامی صحیح در جهت پیشگیری یا درمان ارائه کرد. برای درک بهتر فرایندهای اصلی که در طول شکل‌گیری یا استفاده از ماده رخ می‌دهد، به تعیین خصوصیات میکروساختاری مواد نیاز است. استفاده از اشعه ایکس سنکروترون، روشی منحصر به فرد برای دست‌یابی به این اطلاعات است. در اغلب موارد، آب، به صورت مستقیم یا به عنوان راهنمای عوامل دیگر، نقش مهمی را ایفا می‌کند. مدل‌سازی فرایندهای فرسودگی ناشی از آب برای توسعه مواد مقاوم‌تر نیازمند دانستن ضرایب ترابرد است. این ضرایب می‌تواند به آسانی در مورد مواد خشک بدست بیاید ولی برای مواد‌ تر این گونه نیست. اندازه‌گیری به وسیله تابش سنکروترون فرصت‌های جدید و امیدبخشی را درتصویرسازی مواد متخلخل ایجاد کرده است. اگرچه کشف سیمان به اوایل قرن 19 باز می‌گردد ولی فرایند خودگیری آن هنوز به خوبی شناخته نشده است. خودگیری سیمان و بتن فرایند بسیار پیچیده‌ای است که شامل فازهای میانی زیادی است و شناخت نقشی که هر یک از این فازهای میانی بازی می‌کنند در بهبود و توسعه سیمان و بتن Read More
بررسی علل ترک خوردگی صخره‌ها

بررسی علل ترک خوردگی صخره‌ها

برای بررسی انتشار ترک‌ها در صخره‌های سخت در پاسخ به بار اعمال شده، دانستن وجود و چگونگی جهت‌گیری میکروشکاف‌های قبلی ضروری است. زیرا چگونگی رشد و اندرکنش میکروشکاف‌ها، مکانیسم کنترلی غالب درایجاد شکاف‌های ماکروسکوپیک به شمار می‌رود. در عین حال، مرزهای بلورها، حفره‌های کوچک یا سطوح مشترک دو ماده معدنی مختلف نیز می‌تواند به عنوان متمرکز کننده فشار عمل کرده و سبب آغاز فرایند ترک خوردگی شوند. پرتونگاری مقطعی سنکروترون امکان بررسی مشخصات میکروسکوپی از نمونه سنگ های طبیعی و مطالعه میکروشکاف ها را فراهم می سازد. Read More
محیط زیست

محیط زیست

پیچیدگی مسائل زیست محیطی حاضر به این معنی است که شرکت های فعال در این زمینه نیازمند تکنیک های تحلیلی پیشرفته و متخصصینی در زمینه های مختلف هستند. با تحت کنترل در آوردن قابلیت های منابع تابش سنکروترون، بخش محیط زیست می تواند راه حل های بهتری را در زمینه برخورد با مشکلات زیست محیطی بررسی و ارائه کند و تحولی را در این زمینه ایجاد کند. حفظ تعادل طبیعی محیط زیست امری ضروری است. هر چه آگاهی ما نسبت به اثرات مضر فعالیت های انسان ها بر محیط بیشتر باشد، دست یابی به راه حل هایی برای حفاظت از محیط زیست آسیب پذیر آسان تر خواهد بود. تعدادی از دانشمندان در مراکز تحقیقاتی تابش سنکروترون به دنبال انواع جدیدی از انرژی موسوم به انرژی های "پاک تر" هستند. عده ای در حال تجزیه و تحلیل نمونه  های آب و خاک های آلوده هستند. برای مثال میزان گسترش ذرات رادیواکتیو ناشی از حوادث هسته ای مانند چرنوبیل را بررسی می کنند. اما تمام مشکلات محیط زیست ساخته دست انسان نیست. دانشمندان هم چنین پدیده های طبیعی مانند آتشفشان ها و بهمن ها را با استفاده از تابش سنکروترون مورد بررسی قرار می دهند. با شناخت بهتر چنین پدیده هایی، امکان Read More
صنایع نفت و پتروشیمی

صنایع نفت و پتروشیمی

با شروع قرن 21 و کاهش ذخایر نفت، زمان آن رسیده است که ارزش هر اتم کربن هر قطره نفت افزایش یابد. چنین افزایشی در ارزش نفت خام نیازمند بالا بردن دانش، در زمینه محصولات نفتی و کاتالیزورهاست. تابش سنکروترون به دلیل اطلاعات تحلیلی قدرتمند و وسیعی که فراهم می کند، در بخش به عنوان یک ابزار بسیار مفید مورد توجه قرار می‌گیرد. Read More
ابزارهای الکترونیکی بسیار نازک

ابزارهای الکترونیکی بسیار نازک

تبلتی را به نازکی یک برگ کاغذ تصور کنید که می‌توانید آن را تا کرده و در جیب خود بگذارید. یا یک تلویزیون سه بعدی که به دور دیوارها پیچیده می‌شود. در حال حاضر این تصورات در فیلم‌های علمی تخیلی دیده می‌شود ولی با استفاده از گرافن در نسل آینده ابزارهای الکترونیک، قابل تحقق است. Read More
ترکیب مواد ناسازگار و خلق مواد جدید

ترکیب مواد ناسازگار و خلق مواد جدید

دانشمندان برای اولین بار با ترکیب موفقیت‌آمیز دی‌اکسید‌ کربن و سیلیس، ماده جدیدی را خلق کرده‌اند. گاز و جامدی که پیش از این تصور می‌شد با یکدیگر ناسازگارند، تحت دما و فشار بسیار بالا، مشابه محیط درون سیارات، در چشمه سنکروترون اروپا، ESRF، ترکیب شده و یک بلور سخت، سبک و غنی از کربن را تولید کرده‌اند. این ماده حتی با بازگشت شرایط، به حالت استاندارد، حالت جدید خود را حفظ می‌کند. نتایج این پروژه علمی پیامدهایی را برای مطالعات سیاره‌ای به دنبال داشته و می‌تواند حوزه‌هایی چون فناوری فیبر نوری را تحت تاثیر قرار دهد. Read More
بازیابی پسماندهای کشاورزی

بازیابی پسماندهای کشاورزی

در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، محصولات جانبی کشاورزی مثل کاه یا سایر پسماندهای ناشی از پردازش محصولات غذایی می‌تواند به عنوان منبعی از آلودگی باشد. با برگرداندن این محصولات جانبی به درون خاک، این منابع آلودگی می‌توانند منبعی از مواد غذایی ارزشمند شود. به خصوص در کشورهای گرمسیری که کمبود مواد مغذی گیاهی مانند فسفات یکی از دلایل اصلی سرانه تولید پایین مواد غذایی است. یک تیم بین المللی از دانشمندان با استفاده از چشمه نور کانادا نشان داده‌اند که پسماندهای برخی از محصولات کشاورزی مثل قهوه و نیشکر منابعی از مواد فسفردار مفید برای کشاورزی هستند که با بازگشت به خاک می‌توانند سبب افزایش حاصل‌خیزی خاک شوند . Read More
مبارزه با ویروس ویروس ایدز

مبارزه با ویروس ویروس ایدز

در سال 1989 بر اساس تحقیقات انجام گرفته با استفاده تابش سنکروترون ساختار 14 پروتئین موجود در ویروس HIV به چاپ رسید. پس از آن شرکت های داروسازی از این ساختارها به عنوان یک الگو برای طراحی داروهای مهارکننده بهره گرفتند. Read More
مبارزه با نابینایی

مبارزه با نابینایی

مطالعه در زمینه ساختار قرنیه با استفاده از تابش سنکروترون از اواخر دهه80 میلادی آغاز شد و اکنون نیز به طور گسترده ای ادامه دارد. از دست دادن بینایی به دلیل مشکلات قرنیه، مسئله ای فراگیر است و سوال‌های بسیاری در مورد ساختار قرنیه بی پاسخ مانده است. مهم ترین یافته های تحقیقاتی در این زمینه نشان می دهد که آسپرین از پیر شدن پروتئین موجود در قرنیه چشم انسان پیشگیری می کند. این مطالعات نهایتاً به روند بهینه سازی درمان آستیگماتیسم قرنیه برای بازیابی بینایی بعد از عمل پیوند قرنیه یا آب مروارید و حتی عمل لیزر برای تصحیح نزدیک بینی منجر شد. Read More
زیست‌شناسی

زیست‌شناسی

پرتو ایکس تا حد زیادی سبب پیشرفت زیست شناسی مدرن شده است. ساختار و شکل مولکول‌هایی که برای زندگی قابل اهمیت هستند مانند پروتئین‌ها یا DNA حتی با بهترین میکروسکوپ‌های نوری قابل مشاهده نیستند. بنابراین زیست شناسان از تابش سنکروترون برای دستیابی به تصاویر سه بعدی مولکول‌های آلی استفاده می‌کنند. Read More
صنایع هوافضا

صنایع هوافضا

صنعت هوافضا نیازمند دانش عمیق از ویژگی‌ها و رفتار مواد در شرایط بحرانی است. تابش سنکروترون امکان تحلیل تنش با قدرت تشخیص بالا، به شیوه‌ای غیرمخرب در زمانی بسیار کوتاه‌تر از تکنیک‌های آزمایشگاهی موجود را داراست. توانایی ارزیابی ضعف ساختاری مولفه‌ها و مواد در مقیاس میکروسکوپی در تضمین امنیت و ارتقاء عملکرد مواد مورد استفاده در صنعت هوافضا بسیار قابل اهمیت است.  در صنایع ساخت و حمل و نقل هوایی، برخورداری از دانش کافی در زمینه ارتباط تنش/کرنش در بسیاری از اجزای فلزی برای ایمنی و طول عمر سیستم بسیار قابل اهمیت است. اندازه‌گیری میزان تغییر شکل مولفه با اشعه ایکس در مراکز تابش سنکروترون، که ابزاری ارزشمند برای آنالیز تنش است، این شناخت را میسر می‌سازد. این روش، میزان تغییر شکل در فلزات را با اندازه‌گیری تغییر شکل ساختاری شبکه‌های فلزی در سطح اتمی در یک نمونه حجمی، بدست می‌دهد. نیروهای فشاری که با استفاده از نقشه تغییر شکل محاسبه می‌شوند، مناطق حساس را مشخص می‌کنند. باریکه های اشعه ایکس با شدت بالا، می‌توانند برای تجزیه و تحلیل فولاد تا عمق چند میلیمتر مورد استفاده قرار گیرند. شرکت ایرباس تحقیقاتی را با استفاده از تابش سنکروترون در زمینه تنش‌های وارد شونده به اجزای مورد استفاده در صنعت هوایی با Read More
  • 1
کاربردهای پژوهشی تابش سنکروترونی

کاربردهای پژوهشی تابش سنکروترونی

آزمایشگاه‌های سنکروترون تنها جایی است که در آنها فیزیکدانان، شیمیدانان، زیست شناسان، زمین شناسان، بلورشناسان، تئوری پردازان، متخصصین سخت افزار و مهندسین در کنار یکدیگر مشغول تحقیق و فعالیت هستند. صنایع دفاع، صنایع فوتونیک، الکترونیک و ابزارآلات، صنایع خودروسازی و هوافضا، پتروشیمی، صنایع مواد، صنایع شیمیایی، زیست شناسی، بهداشت و درمان، داروسازی، موزه‌ها بیشترین استفاده را از تابش سنکروترون می‌برند.

بیشتر بخوانید

نوری بر پژوهش‌های نوین

ویژگی‌های منحصر به فرد پرتوی سنکروترونی مانند شار فوتونی، درخشندگی، ثبات، گستره‌ی بینابی و قطبش و همدوسی فضایی و زمانی بسیار بالا وهمچنین قطر کم پرتو و ساختار زمانی تپشی آن، چشمه‌های نور سنکروترونی را به ابزاری ایده‌آل برای بخش بزرگی از پژوهش‌های نوین تبدیل کرده است.

چرخ صنعت پیشرو

پیشرفت سریع فناوری در بازار رقابتی صنایع پیشرو، باعث شده است که واحدهای تحقیق و توسعه‌‌ی صنعنی بخش قابل توجهی از کاربران خطوط باریکه‌ی سنکروترونی را تشکیل دهند.